基于两相欧拉模型的回转体微气泡减阻数值研究

关键词：两相欧拉模型 微气泡 回转体 减阻 数值模拟 

摘要：为了研究回转体的微气泡减阻影响因素,以及回转体形状对减阻的影响,该文基于Open FOAM中两相欧拉模型对两个回转体进行了微气泡减阻数值模拟。考虑了相间作用力与气泡直径的变化,研究了流体速度、通气速率及气泡尺寸等因素对微气泡减阻的影响。数值结果与前人研究得到的结论相一致,验证了模型的可行性。比较了两种不同形状回转体的减阻效果,分析了不同回转体附近气体分布规律及压力云图,探讨了微气泡减阻机理。数值结果表明:相同通气速率下,流体速度较低时,摩擦阻力的减阻率较大;通气速率与回转体边界层附近的气体体积分数对减阻效果有重要影响;微气泡的存在可以增大回转体的压阻力;对于总阻力的减阻效果,存在一个最佳通气速率;一般微气泡直径较小时,减阻率较高;回转体尾部形状可以影响气体体积分数与局部压力分布,进而影响减阻率,尖尾比钝尾更有利于微气泡减阻。

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